Descripción del proyecto
Resolver el antiguo rompecabezas de la fijación del carbono en la Tierra
La atmósfera primitiva de la Tierra, impregnada de CO2 durante el eón arcaico, desencadenó la evolución de la vida microbiana mediante la fijación autótrofa del carbono. Sin embargo, los entornos modernos con niveles más bajos de CO2 oscurecen las antiguas vías metabólicas vitales para la vida primitiva. En este sentido, el equipo del proyecto Archean Park, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, se embarca en la búsqueda de ecosistemas subterráneos ricos en CO2. Al estudiar estas reliquias en entornos con abundancia de CO2, los investigadores prevén desvelar conocimientos bioquímicos innovadores con profundas implicaciones. La iniciativa promete remodelar el panorama biotecnológico y geotécnico, ofreciendo soluciones que van desde la producción avanzada de biomasa hasta el almacenamiento de carbono. El equipo de Archean Park no solo ilumina el pasado, sino que también orienta el futuro de la evolución microbiana y el ciclo del carbono en la Tierra.
Objetivo
The biological conversion of inorganic to organic carbon, autotrophic CO2 fixation, is arguably the most important biosynthetic process on Earth. Having been established early in the Archean Eon, a period characterized by an atmosphere rich in CO2, this metabolism helped spark and fuel the evolution of early microbial life. Mounting evidence suggests that exceedingly high levels of CO2 select for energetically efficient CO2 fixation pathways, immensely affecting carbon cycling. We hypothesize that CO2-rich subsurface ecosystems still harbor microbes that prefer or even require extremely high CO2 concentrations; we refer to these microbes as carbodioxyphiles. Accordingly, elevated CO2 levels would impact the thermodynamics of the microbial central carbon metabolism, enhancing autotrophy and hindering remineralization of organic matter by heterotrophs. To this end, we will study microbial life in CO2-rich subsurface environments and elucidate ancient metabolic pathways rendered obsolete by the CO2 levels of most modern environments. Each of the research team’s members has contributed to prior breakthroughs in novel autotrophic pathways, environmental genomics, metabolomics, and/or the biogeochemistry of deep subsurface environments. Establishing optimal synergy in this wealth of expertise and experience, we will describe novel modes of microbial carbon fixation in CO2-rich settings and elucidate the importance of carbodioxyphily for microbial evolution. Archean Park will provide a unique window through which to study a new mode of cellular biochemistry, the relicts of primordial carbon fixation, and Earth’s earliest carbon cycle. We will comprehensively characterize the metabolic mechanisms exploited by microbes to achieve evolutionary dominion in these relict environments. Our findings will stimulate biotechnological and geotechnical innovations ranging from enhanced autotrophic biomass production to improved carbon sequestration and storage.
Ámbito científico
Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-ERC-SYG - HORIZON ERC Synergy GrantsInstitución de acogida
48149 MUENSTER
Alemania